信息技術(shù)在圖形與幾何教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：在小學(xué)數(shù)學(xué)圖形與幾何教學(xué)過程中，以《長方體和正方體的表面積》教學(xué)為例，通過創(chuàng)設(shè)趣味的問題情境、展示空間思維過程及呈現(xiàn)問題解決策略三個(gè)方面，論述利用現(xiàn)代信息技術(shù)在圖形與幾何教學(xué)中的應(yīng)用，優(yōu)化教學(xué)手段，提高課堂教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù)；問題情境；思維過程；問題策略

中圖分類號：G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1674-9324（2013）19-0259-02

現(xiàn)代教育技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的強(qiáng)有力的工具，改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樂意并有更多的精力投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去。以信息技術(shù)為主的現(xiàn)代教育技術(shù)具有較強(qiáng)的集成性、趣味性和直觀形象性，集文字、圖像、動(dòng)畫、視頻、聲音于一體，可以輔助數(shù)學(xué)教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)效果。

一、提高問題情境創(chuàng)設(shè)趣味性

《小學(xué)數(shù)學(xué)課程新標(biāo)準(zhǔn)（修改稿）》指出：從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知本質(zhì)看，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)離不開情境，知識(shí)與學(xué)習(xí)總是具有情境性的。注重情境化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)與學(xué)生生活的聯(lián)系，就成為數(shù)學(xué)課程及課堂教學(xué)改革的一個(gè)重要的切入點(diǎn)。信息技術(shù)為趣味性的數(shù)學(xué)情境創(chuàng)設(shè)提供了技術(shù)手段與可能。

愛因斯坦說：“興趣是最好的老師。”然而圖形與幾何知識(shí)相對比較抽象，無法讓學(xué)生產(chǎn)生直接興趣，可以通過外界事物的新穎性、獨(dú)創(chuàng)性、需要性來滿足學(xué)生好奇的探索心理。信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)圖形與幾何的情境性學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件，寓圖形與幾何知識(shí)信息于圖文并茂、聲像并舉、能動(dòng)會(huì)變的情境之中，學(xué)生通過觀看形象直觀的多媒體課件，自然引起對其中數(shù)學(xué)問題的本能思考，學(xué)生本著對情境畫面的直接興趣轉(zhuǎn)化為對數(shù)學(xué)知識(shí)的間接興趣，從而產(chǎn)生探究欲望，激發(fā)求知的熱情。利用現(xiàn)代信息技術(shù)，為學(xué)生學(xué)習(xí)抽象的圖形與幾何數(shù)學(xué)知識(shí)構(gòu)筑了一個(gè)探究平臺(tái)。

如在教學(xué)《長方體和正方體的表面積》時(shí)，為了引起學(xué)生對“長方體和正方體的表面積”探究興趣，創(chuàng)設(shè)了一個(gè)這樣的問題情境：六一兒童節(jié)快到了，我們學(xué)校想給每個(gè)小朋友送一個(gè)禮物，這個(gè)禮物用精美的包裝盒包裝，這兩種不同規(guī)格的盒子都可以，用哪種盒子節(jié)省材料，學(xué)校就決定選用哪種盒子，請同學(xué)們幫忙做出選擇。借助多媒體信息技術(shù)，設(shè)計(jì)出擬人化的長方體和正方體兩種不同規(guī)格的箱子以動(dòng)漫形式在爭論，都認(rèn)為自己的表面積最節(jié)省，請學(xué)生當(dāng)法官做出判斷。為此，學(xué)生必須要學(xué)會(huì)如何求長方體和正方體表面積，從而激起他們學(xué)習(xí)新知識(shí)的求知欲望，表現(xiàn)在行為上就是探究新知的主動(dòng)性。

魯迅曾說過：“沒有情趣的學(xué)習(xí)，無異于一種苦役。”多媒體以形象生動(dòng)的畫面、言簡意賅的解說、悅耳動(dòng)聽的音樂，融數(shù)學(xué)知識(shí)于多媒體信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)的情境中，容易激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引他們以輕松愉快的心情積極參與課堂教學(xué)活動(dòng)。

二、展現(xiàn)思維活動(dòng)過程直觀性

著名數(shù)學(xué)教育家斯托利亞爾指出：“數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)活動(dòng)（思維活動(dòng)）的教學(xué)，而不僅是數(shù)學(xué)活動(dòng)的結(jié)果——數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)。”也就是說在數(shù)學(xué)教學(xué)中，除了要使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能，同時(shí)還要注意培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。數(shù)學(xué)思維是人腦和數(shù)學(xué)對象交互作用并按照一般思維規(guī)律認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在理性活動(dòng)。數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的教學(xué)就是要揭示或展現(xiàn)蘊(yùn)含在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)中的豐富多彩的思維活動(dòng)過程。

《小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)（修訂稿）》中指出，直觀與推理是“圖形與幾何”學(xué)習(xí)中的兩個(gè)重要方面。幾何直觀是指利用圖形描述幾何或者其他數(shù)學(xué)問題、探索解決問題的思路、預(yù)測結(jié)果。在許多情況下，借助幾何可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象。幾何的直觀性不僅在“圖形與幾何”的學(xué)習(xí)中發(fā)揮著不可替代的作用，并且貫穿在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。在圖形與幾何教學(xué)過程中，借助多媒體信息技術(shù)，以形象直觀的圖片或動(dòng)漫形式，向?qū)W生展示發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的思維過程。在教學(xué)《長方體和正方體的表面積》時(shí)，利用多媒體信息技術(shù)，將學(xué)生的抽象空間思維過程，予以直觀形象的圖片展示。如利用多媒體信息技術(shù)，設(shè)計(jì)了長方體立體圖展開六個(gè)面形成展開圖的動(dòng)感過程，學(xué)生通過觀察展開過程并比較原立體圖和展開圖之間的聯(lián)系，清晰獲得長方體表面積概念，并為長方體各面面積與原長方體長、寬、高之間的聯(lián)系建模。

再如，當(dāng)學(xué)生在自主探究長方體表面積求法時(shí)，利用多媒體信息技術(shù)，以三組不同的圖片演示了三種不同的空間思維活動(dòng)過程，變抽象思維為形象直觀的圖片呈現(xiàn)，有效突破了教學(xué)重難點(diǎn)。

師：你們是用什么方法來求長方體的表面積？

生1：先求六個(gè)面的面積，然后再相加。

生1：先求前后、左右、上下相對兩個(gè)面面積，再相加。

生3：先求前后、左右、上下相對面中的一個(gè)面相加，再乘以2.

課程改革專家朱樂平教授認(rèn)為：實(shí)施數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的教學(xué)就是要使學(xué)生明確要解決的主要問題，問題產(chǎn)生的實(shí)際背景與過程，涉及的舊知識(shí)，得到的新成果（問題的解答）；使用的語言（符號或術(shù)語）與方法，得到的新方法；成果（知識(shí)與方法）的應(yīng)用等。數(shù)學(xué)思維活動(dòng)教學(xué)的目的是要變知識(shí)儲(chǔ)備型教學(xué)為智力開發(fā)型教學(xué)，變知識(shí)型人才的培養(yǎng)為素質(zhì)型人才的培養(yǎng)。利用多媒體信息技術(shù)，提高了數(shù)學(xué)思維活動(dòng)教學(xué)的有效性。

三、呈現(xiàn)問題解決策略多樣性

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程目標(biāo)中指出：“義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程要形成解決問題的一些基本策略，體驗(yàn)解決問題策略的多樣性，發(fā)展實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。”培養(yǎng)學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題策略的多樣性，可促進(jìn)學(xué)生發(fā)展思維靈活性和廣闊性，包括提出數(shù)學(xué)問題、建立數(shù)學(xué)模型、尋找解決問題的策略，制訂解決問題的計(jì)劃、實(shí)施解決方案等。

在《長方體和正方體的表面積》教學(xué)過程中，對于求長方體的表面積這個(gè)問題，通過長方體表面展開圖與原來立體圖的聯(lián)系，建立長方體表面積與它六個(gè)面的面積數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，學(xué)生探究出了求長方體表面積的多種方法策略，嘗試了在求解過程中，利用多媒體信息技術(shù)有效呈現(xiàn)了解決問題的不同策略。如下表：

學(xué)生說到哪種方法策略時(shí)，便利用多媒體信息技術(shù)逐步呈現(xiàn)哪種方法策略，解決問題的方法策略的逐一展示和思維的不斷深入，利用多媒體信息技術(shù)對文字或圖形的“變色”或“閃爍”等方式，突出重難點(diǎn)，引起學(xué)生的注意，循序漸進(jìn)地呈現(xiàn)了更加細(xì)化的內(nèi)容知識(shí)，從而有效展示了問題解決策略的多樣性。

在圖形與幾何教學(xué)中，適時(shí)恰當(dāng)?shù)乩矛F(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)，以形象直觀的“圖、文、聲、像”等多媒體形式，激發(fā)對數(shù)學(xué)問題的提出、分析、解決，使抽象的圖形與幾何教學(xué)呈現(xiàn)趣味性、形象性及問題解決策略的多樣性，從而優(yōu)化教學(xué)過程與手段，提高課堂教學(xué)效果。